Prúdový transformátor (CT) je základné elektrické zariadenie používané na meranie striedavého prúdu (AC) vo vysokonapäťových a silnoprúdových energetických systémoch. Zohráva kľúčovú úlohu pri monitorovaní, ochrane a riadení napájania prevádzaním veľkých primárnych prúdov na menšie, štandardizované sekundárne prúdy (zvyčajne 5A alebo 1A), ktoré sú bezpečné a ľahko merateľné konvenčnými prístrojmi. Táto metóda merania zaisťuje bezpečnosť operátorov a zariadení a zároveň umožňuje presný zber údajov pre riadenie energetického systému.
Princíp fungovania meranie prúdovým transformátorom je založené na elektromagnetickej indukcii. CT pozostáva z dvoch vinutí: primárneho vinutia a sekundárneho vinutia. Primárne vinutie je zapojené do série s obvodom, ktorého prúd je potrebné merať, a zvyčajne má malý počet závitov (dokonca aj jeden závit, ktorý vznikne prechodom napájacieho kábla cez jadro CT). Sekundárne vinutie má väčší počet závitov a je napojené na meracie prístroje, ochranné relé alebo systémy zberu dát.
Podľa princípu transformátora je pomer primárneho prúdu (I1) k sekundárnemu prúdu (I2) nepriamo úmerný pomeru počtu sekundárnych závitov (N₂) k primárnym závitom (N1), vyjadrený ako I1/I₂ = N₂/N1. Tento pomer je známy ako pomer CT, ktorý je vopred kalibrovaný na zabezpečenie presnosti merania. Počas prevádzky musí byť sekundárny okruh uzavretý; otvorený sekundárny obvod by spôsobil extrémne vysoké napätie v sekundárnom vinutí, čo by predstavovalo vážne bezpečnostné riziko a poškodilo by CT.
Existuje niekoľko typov prúdových transformátorov navrhnutých pre rôzne scenáre merania. Meracie CT uprednostňujú vysokú presnosť pred širokým prúdovým rozsahom, vďaka čomu sú vhodné na meranie energie a analýzu kvality energie. Ochranné CT sú na druhej strane navrhnuté tak, aby zvládali poruchové prúdy (oveľa väčšie ako menovitý prúd) a poskytujú spoľahlivé signály pre ochranné relé na rýchle vypnutie chybných obvodov. Okrem toho CT s deleným jadrom ponúkajú pohodlie pri dodatočnej montáži, pretože môžu byť inštalované bez odpojenia primárneho vodiča.
Presnosť je kľúčovou požiadavkou na meranie prúdového transformátora. Medzi faktory ovplyvňujúce presnosť patrí materiál jadra (zvyčajne kremíková oceľ alebo amorfná zliatina), konštrukcia vinutia a zaťažovacia impedancia sekundárneho okruhu. Medzinárodné normy (ako napríklad IEC 60044-1) klasifikujú CT do tried presnosti (napr. 0,2, 0,5, 1,0) na základe ich chyby merania. Pre kritické aplikácie, ako je účtovanie energie, sú potrebné vysoko presné CT (trieda 0,2 alebo 0,5).
Stručne povedané, meranie prúdového transformátora je bezpečnou a presnou metódou na monitorovanie striedavých prúdov v energetických systémoch. Jeho schopnosť premeniť vysoké prúdy na zvládnuteľnú úroveň ho robí nepostrádateľným pri výrobe energie, prenose, distribúcii a priemyselných aplikáciách. Správny výber, inštalácia a údržba CT sú nevyhnutné na zabezpečenie spoľahlivého merania a ochranu personálu aj zariadenia.
